本书介绍计算材料学中常见材料计算方法的基本原理和所需的基础知识，包括经典力学基础与晶体结构相关知识、分子动力学基础、量子力学基础、密度泛函理论、量子化学计算基础、能带计算、第一性原理分子动力学模拟、蒙特卡罗方法、相场方法、机器学习及其在材料领域中的应用，共10章内容。本书根据材料类专业学生的知识结构特点，在重点介绍材料计算方法及其原理的基础上，介绍这些方法在材料研究中的应用，以满足材料类专业人员系统学习计算材料学所需相关知识的迫切需求。
本书可用作高等院校材料类研究生和高年级本科生教材，也可用作材料科学与工程领域教学与科研人员的参考书。